多栅极薄膜晶体管制造技术

本发明专利技术提供多栅极晶体管、结构、装置、设备、系统及有关工艺的实施方案。在一个方面中，一种装置包含布置在衬底之上的薄膜半导体层。漏极及源极耦合到所述半导体层。所述装置还包含第一栅极、第二栅极及第三栅极，其皆邻近所述半导体层而布置且经配置以分别接收第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号。介电层使所述栅极与所述半导体层及彼此绝缘。在第一模式中，所述第一栅极、所述第二栅极及所述第三栅极经配置以使得电荷存储在邻近所述第二栅极的所述半导体层的区中的势阱中。在第二模式中，所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极经配置以使得所述所存储电荷穿过邻近所述第三栅电极的所述半导体层的所述区转移且穿过所述源极转移到负荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供多栅极晶体管、结构、装置、设备、系统及有关工艺的实施方案。在一个方面中，一种装置包含布置在衬底之上的薄膜半导体层。漏极及源极耦合到所述半导体层。所述装置还包含第一栅极、第二栅极及第三栅极，其皆邻近所述半导体层而布置且经配置以分别接收第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号。介电层使所述栅极与所述半导体层及彼此绝缘。在第一模式中，所述第一栅极、所述第二栅极及所述第三栅极经配置以使得电荷存储在邻近所述第二栅极的所述半导体层的区中的势阱中。在第二模式中，所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极经配置以使得所述所存储电荷穿过邻近所述第三栅电极的所述半导体层的所述区转移且穿过所述源极转移到负荷。【专利说明】多栅极薄膜晶体管 优先权数据 本专利技术主张洪（Hong)等人于2012年7月24日申请的题为"多栅极薄膜晶体管 (MULTI-GATETHIN-FILMTRANSISTOR) "的第13/557, 039号共同待决的美国专利申请案 (代理人案号120304/QUALP134)的优先权益，所述专利申请案在此以其全文引用的方式併 入本文中且用于所有目的。
本专利技术一般来说涉及电荷存储及转移元件，且更具体来说，涉及适合用于存储电 荷及将电荷转移到例如显示元件等电气或机电组件的多栅极薄膜晶体管结构。
技术介绍
机电系统（EMS)包含具有电气及机械元件、例如致动器及传感器等换能器、光学 组件（包含镜面）及电子装置的装置。可按包含（但不限于）微尺度及纳米尺度的多种尺 度制造EMS。举例来说，微机电系统（MEMS)装置可包含大小在约一微米到数百微米或更大 的范围内的结构。纳米机电系统（NEMS)装置可包含大小小于一微米（包含（例如）小于 数百纳米的大小）的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部 分或添加层以形成电气、机械及机电装置的其它微机械加工工艺来创造机电元件。 一种类型的EMS装置被称为干涉式调制器（IM0D)。如本文中所使用，术语"IM0D" 或"干涉式光调制器"是指使用光学干涉原理选择性地吸收或反射光的装置。在一些实施 方案中，頂 0D可包含一对导电板，所述导电板中的一者或两者可能整体地或部分地为透明 的或反射性的，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。在一实施方案中，一个板可 包含沉积在衬底上的静止层，且另一板可包含与所述静止层以气隙分开的反射隔膜。一个 板相对于另一个板的位置可改变入射在頂0D上的光的光学干涉。IM0D装置具有广泛范围 的应用，且预期用于改善现有产品及创造新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。 在IM0D显示面板及其它电压/电荷驱动像素显示器（例如，液晶显示器（IXD)) 中，常常需要针对整个帧同步地更新显示元件。在常规同步帧更新方案中，将用于每一帧的 像素或显示元件数据写入或扫描到每一相对应的像素处的电荷存储元件（例如，无源电容 器）中，一次一行像素。随后，接着在一个步骤中同步地将所存储电荷从存储元件转移到相 对应的像素。此操作方法一般需要许多电容器及晶体管。当紧凑的外观尺寸及可靠性两者 为设计关注点时，此情形使得实施方案困难。
技术实现思路
本专利技术的结构、装置、设备、系统及工艺各自具有若干创新的方面，其中的单一者 并不仅仅负责本文中所揭示的合乎需要的属性。 揭示多栅极薄膜晶体管、装置、设备、系统及有关制造工艺的实例实施方案。根据 本专利技术中所描述的标的物的一个创新方面，一种装置包含布置在衬底之上的薄膜半导体 层。漏极耦合到所述半导体层且经配置以接收输入信号。源极耦合到所述半导体层的另一 端且经配置以驱动输出信号。所述装置还包含三个栅电极。第一栅电极邻近于所述半导体 层布置在所述漏极与所述源极之间，且经配置以接收第一控制信号。第二栅电极邻近于所 述半导体层布置在所述漏极与所述源极之间，且经配置以接收第二控制信号。第三栅电极 邻近所述半导体层布置在所述漏极与所述源极之间，且经配置以接收第三控制信号。所述 第二栅电极布置在所述第一栅电极与所述第三栅电极之间，使得所述第一栅电极与所述第 二栅电极存在某种重叠且所述第二栅电极与所述第三栅电极存在某种重叠，但所述第一栅 电极与所述第三栅电极不存在重叠。一或多个介电层使所述第一栅电极与所述半导体层绝 缘，使所述第二栅电极与所述半导体层绝缘，使所述第三栅电极与所述半导体层绝缘，且使 所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极彼此绝缘。在一些实施方案中，在第一 操作模式中，所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极经配置以使得电荷从所 述漏极转入且累积在邻近于所述第二栅电极的所述半导体层的区中的势阱中。在一些实施 方案中，在第二操作模式中，所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极经配置以 使得先前累积在邻近于所述第二栅电极的所述半导体层的所述区中的电荷穿过邻近所述 第三栅电极的所述半导体层的所述区转移且随后穿过所述源极转移并作为输出信号而输 出。 在一些实施方案中，当在所述第一操作模式中时，所述第三栅电极切断；所述第一 栅电极接收所述第一控制信号且响应于所述第一控制信号而接通；所述第二栅电极接收所 述第二控制信号且响应于所述第二控制信号而接通；且所述漏极接收所述输入信号并响应 于所述输入信号而将电荷传递到所述半导体层。在一些实施方案中，在电荷沿着所述半导 体层累积之后，所述第一栅电极接着切断。因此，在所述第一栅电极切断之后，沿着所述半 导体层累积的电荷累积在邻近所述第二栅电极的所述半导体层的所述区中的所述势阱中。 在一些实施方案中，当在所述第二操作模式中时，所述第三栅电极接收所述第三 控制信号且响应于所述第三控制信号而接通；所述第二栅电极切断；且在所述第三栅电极 接通且所述第二栅电极切断之后，将先前累积在邻近所述第二栅电极的所述半导体层的所 述区中的所述电荷转移到所述源极，所述源极接着响应于此，基于所述所转移的电荷产生 所述输出信号。 在一些实施方案中，当在所述第一操作模式中时，所述第二栅电极经配置以响应 于所述第二控制信号而处于高电容状态以促进电荷在邻近所述第二栅电极的所述半导体 层的所述区中的所述转移及累积。在一些实施方案中，当在所述第二操作模式中时，所述第 二栅电极经配置以处于低电容状态以促进电荷从邻近所述第二栅电极的所述半导体层的 所述区穿过所述半导体层且进入所述源极中的所述转移。 在一些实施方案中，所述第一栅电极邻近所述半导体层的第一侧面而布置，所述 第二栅电极邻近所述半导体层的与所述第一侧面对置的第二侧面而布置，且所述第三栅电 极邻近所述第一侧面而布置。在一些此类实施方案中，所述半导体层的所述第二侧面邻近 所述衬底使得所述第二栅电极布置在所述薄膜半导体层与所述衬底之间。在一些其它实施 方案中，所有三个栅电极邻近所述半导体层的单个侧面而布置。 在一些实施方案中，当所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极中的 一或多者中的任一者接通时，邻近所述相应栅电极的所述半导体层的部分表现为累积模式 中的传导沟道。在一些实施方案中，当所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极 中的一或多者中的任一者切断时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：衬底(202、502、602)；薄膜半导体层(208、508、608)，其布置在所述衬底之上；漏极(204、504、604)，其耦合到所述半导体层；源极(206、506、606)，其耦合到所述半导体层；第一栅电极(210、510、610)，其邻近所述半导体层且在所述漏极与所述源极之间布置，所述第一栅电极能够接收第一控制信号；第二栅电极(212、512、612)，其邻近所述半导体层且在所述漏极与所述源极之间布置，所述第二栅电极能够接收第二控制信号；第三栅电极(214、514、614)，其邻近所述半导体层且在所述漏极与所述源极之间布置，所述第三栅电极能够接收第三控制信号，所述第二栅电极布置在所述第一栅电极与所述第三栅电极之间以使得所述第一栅电极与所述第二栅电极存在某种重叠且所述第二栅电极与所述第三栅电极存在某种重叠；以及一或多个介电层(216、218、516、518、616)，其使所述第一栅电极与所述半导体层绝缘，使所述第二栅电极与所述半导体层绝缘，使所述第三栅电极与所述半导体层绝缘，及使所述第一栅电极、所述第二栅电极及所述第三栅电极彼此绝缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·贤哲·洪，金天弘，冯子青，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US